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第2回:シーケンス制御の有接点リレー方式とPLC方式とは

シーケンス制御にはいくつか方式があります。

その中で
工場に設置された機械・設備を扱う人の身近にある方式として
有接点リレー方式とPLC方式とあります。

有接点リレー方式とは

有接点リレー方式のシーケンス制御は有接点シーケンス制御とか
リレーシーケンスともいわれます。

シーケンス制御のような電気制御を実現するために使う機器・部品を
電気制御機器というのですがこの有接点リレー方式では
電磁リレー電子タイマーを使って電気回路(シーケンス回路)を設計します。
(電磁リレーや電子タイマーについては後の講座で説明します。)

電磁リレーと電子タイマー

電磁リレーと電子タイマー

 

ですので、有接点リレー方式を習得するためには
各電気制御機器の使い方や接続方法を習得する必要があります。

この後で説明するPLC方式に使うPLCが一般的使われるようになる前は
この有接点リレー方式でシーケンス回路は設計されていました。

ですので、古い機械/設備は有接点リレー方式でシーケンス制御
設計されています。

現代でもビルなどに設置されている貯水槽の水位制御やその他の付帯設備
工作機械、廃棄処理施設で使われる機械など
あげればきりがありませんが 広く使われいる方式です。

PLC方式とは

電磁リレーの代わりにPLC(Programmable Logic Controller)という
電子機器を使ってシーケンス回路を設計する方式です。

簡単にいえば、上写真のようなPLCの中に電磁リレーや電子タイマーが
大量に内蔵されていてそれらを専用のソフトウェアを使って
プログラミングすることでシーケンス回路設計します。

ですので、専用のソフトウェアの使い方とプログラミングの方法を
習得する必要があります。

よくシーケンサという言葉を聞くことが多いと思います。
シーケンサとは、このPLCのことです

なぜ、2つ呼び方があるかというと
シーケンサは三菱電機のPLCの商品名です。

三菱電機はシーケンサという名前でPLCを販売しています。

シーケンサは三菱電機の商用登録ですので
三菱電機しかPLCにこの品名はつけていません。

オムロンやキーエンスといった他メーカーは
PLCという名前で販売しています。

それなのに、よく聞くのはそれだけ三菱電機の
シーケンサが広く知られているからです。

国内のPLCのシェアは50%近くが三菱電機という話もあります。
(ちなみに海外含めるとシーメンスというメーカーが有名です。)

他にも富士電機や横河電機などいろいろありますが、
三菱電機・オムロン・キーエンスが国内でよく使われるメーカーです。

PLCは他にはPC(Programmable Logic Controller)とかともいわれます

有接点シーケンス制御(リレーシーケンス)とPLC(シーケンサ)の使い分け

 

工場の機械・設備を自動化するシーケンス制御では、
この有接点リレー方式とPLC方式が使われているわけですが、
どちらをよく使うということはなくどちらも使います。

場面場面でお互いの特徴・メリットをいかすように使い分けるだけです。

初心者の方でもわかりやすい1例としてコスト面で説明します。

例えば電磁リレー2個、電子タイマーが1個が必要な制御盤を
設計・製作する仕事があったとしましょう。

シーケンス回路の規模も大規模ではなく簡単なものです。

PLC(シーケンサ)にもいろいろと機種があるのですが、
規模の小さな回路に使う機種は標準価格で約20000円します。
(メーカーによっても違います。あくまでこれぐらいという価格です。)

電磁リレーは1個約1600円、電子タイマーは1個約4000円です。
(メーカーや機種によっては違います。あくまでこれぐらいという価格です。)

制御回路をつくるための部品代としてPLC方式では20000円
有接点リレー方式では7200円となりPLC方式の方が圧倒的に
コストがかかってしまいます。

PLC(シーケンサ)はその中に電磁リレーや電子タイマーが多く内蔵されています。

その数はここで説明している20000円ぐらいの機種でも1000以上です。

もし制御回路に電磁リレーや電子タイマーが多く必要な場合、
PLC方式でシーケンス回路設計をした方がコストはかからないことになります。

私も制御回路の規模が大きい制御盤を設計する時はPLC(シーケンサ)を
選択しますが小規模な場合は電磁リレーを使って設計していきます。

PLC(シーケンサ)は、いろいろと便利でメリットがありますので
よく使われますが、有接点リレー方式だけで制御する機械や設備も
多くみられます。
(PLCのメリットについては「PLC(シーケンサ)の講座」にて解説します。)

工場の自動機械や設備を扱う仕事をする技術者の方は
両方を習得しておいた方がいいことは間違いありません。

下写真のように同じ制御盤の中でPLC(シーケンサ)と
電磁リレーを使って設計した制御回路はざらにあります。

 

有接点シーケンスとPLCが混在

有接点シーケンスと
PLCが混在

 

ですので、有接点シーケンス制御とPLC(シーケンサ)の
両方を知っておかないと対処ができなくなります。

では、初心者の方がどちらから学習すればいいかですが
有接点シーケンス(リレーシーケンス)から学習した方が
PLC(シーケンサ)の学習はしやすいと思います

理由はいくつかありますが、
一つはPLC(シーケンサ)のプログラミングを理解しやすいことです。

PLC(シーケンサ)のプログラミング方式はいくつかあります。

その中で最も使われるリレーラダー方式
有接点シーケンス制御(リレーシーケンス)の電気回路図である
シーケンス図に酷似しているからです。

元々、PLCは有接点リレー方式によるシーケンス制御設計を
より便利にするために開発されました。

ですので、有接点リレー方式でシーケンス制御設計していた
技術者が使いやすいように便宜がはかられていることが多いです。

リレーラダー方式で作成するラダー図は、シーケンス図を
元にしているので酷似しているのは当然です。

有接点シーケンス制御(リレーシーケンス)のシーケンス図が読める人は
ラダー図を特に勉強しなくても何となく読めると思います。

他の理由は、一番最初がソフトウェア上にある仮想のリレーやタイマー
を使って動かすのではなく、現物のリレーやタイマーを電線で
配線接続して機械を動作させた方が全体の理解を早くできるのは
当然です。

PLC(シーケンサ)を使って設計するにしても、最終的な目的は
機械を動作させることですから。。。

現物の機器を動かし経験を積んだ後でラダー図を設計した
方がイメージが明快ですのでやりやすいはずです。

この講座は有接点シーケンス制御(リレーシーケンス)講座と
PLC(シーケンサ)講座がありますが
まず有接点シーケンス制御(リレーシーケンス)講座から見て
次にPLC(シーケンサ)講座を見た方が分かりよいかもしれませんね。

では、この続きとして

有接点シーケンス制御(リレーシーケンス)講座を学習したい場合は
次をクリックしてください。

第3回:シーケンス回路設計の基本とは

PLC(シーケンサ)講座を学習したい場合は
次をクリックしてください。

第3回:PLC,シーケンサを使うメリットとは

今までは有接点シーケンス制御(リレーシーケンス)講座と
PLC(シーケンサ)講座で内容が共通でしたが
ここからは分かれます。

第1回:シーケンス制御とは


リレーシーケンス、PLC(シーケンサ)について
まずは概要だけ学習したい場合以下のサイトで
概要をまとめていますのでご参考ください。

リレーシーケンスとは

PLC,シーケンサとは

技術アップのWEBサイト



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